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    门窗使用性能和物理性能
    来源: 贵州建业门窗     发布时间:2019-03-20    点击次数: 1756

    9以上三张牌扎金花 www.3skor.com 第六章建筑门窗的使用性能和物理性能

    建筑门窗作为建筑围护结构中的部件,对维持建筑物内部适宜环境条件起着重要作用;而且与建筑物外界环境存在着密切而又错综复杂的关系。建筑门窗不但在建筑的外观、立面处理以及室内装饰中起重要作用,而且必须满足建筑房屋的保温、隔声、防火等不同的使用要求。

    因此,对建筑门窗的使用功能提出了很多项目。以人类活动最集中的温带地区的冬季和夏季为例,门窗能够防止冷风渗透与利用自然通风;防止热量损耗与传入;利用太阳热量和防止太阳热进入室内;抵抗强风吹袭与防止暴风雨袭击;利用天然采光与防止太阳光直射;隔绝噪声;防止尘砂进入与防止昆虫进入;防止火灾蔓延,在操纵和清洗中保证安全;防止盗窃;遮断外界视线等。

    为了适应不同类型建筑对门窗的要求和使用功能的特点,我国已经建立了一整套建筑门窗物理性能标准,作为设计、选用和制作门窗的依据。其中主要是抗风压、气密、水密、隔声、保温、防火、采光等七项性能。

    在建筑门窗的物理性能各项指标中,抗风压强度、气密性、水密性作为基本性能的关键指标,而门窗的保温、隔声、防火性能是根据建筑物环境要求进行考核的。

    6.1 建筑门窗抗风压性能

    建筑门窗安装在建筑物上,因其所在位置不同,由于风载荷的作用,建筑物的迎风面承受正风压、背风面及侧面承受负风压;同时由于建筑物内部结构的不同,在内部也可能产生正风压、负风压,导致在同一时间受到正、负风压重叠作用。风压的作用结果可使窗户构件变形,拼接缝隙变大,影响到正常的气密、水密性能。当风荷载产生的压力超过其承受能力时,可产生永久变形,玻璃破碎、五金零件损坏导致窗扇脱落现象,造成安全事故。因此,抗风压性能的优劣会影响到气密、水密性能的稳定,也是关系到人身安全的关键性指标。

    6.1.1风压外窗构件本身要求承受由主体建筑所施加的直接荷载,主要承受风压和使用中所施加的开关力等项作用力。其中风压作用是影响窗户结构设计的主要因素之一。

    6.1.2门窗抗风压性能测算影响门窗抗风压性能包括基本风压、风压高度变化系数、地面粗糙度、风荷载体型系数、阵风系数等,具体可见 GB50009《建筑结构载荷规范》中有关规定。固然,在测算门窗抗风压性能时,就必须提供工程所在地、外门(窗)标高、该地基本风压、主要受力杆件长度以及所采用的型材结构等相关信息,方可进行测算。

    6.1.3外窗抗风压性能分级及检测现行国家标准“建筑外窗抗风压性能分级及其检测方法”(GB/T7106-2002)适用于建筑外窗(含落地窗)的抗风压性能分级及其检测方法。检测对象只限于窗试件本身,不涉及窗与围护结构之间的连接部位。

    至于建筑外门的抗风压性能及其检测方法,这里就不做介绍,具体可见GB/T13685中相关规定。

    (1) 检测使用的术语定义 a.抗风压性能:关闭着的外窗在风压作用下不发生损坏和功能障碍的能力。b.面法线位移:在窗上某点所测得的法线方向上的线位移量。 c.杆件的面法线挠度:杆件在窗法线方向上最大线位移量和两端线位移量的平均值的差值。d.杆件相对面法线挠度:窗试件的杆件的面法线挠度和该杆件两端测点间距离的比值。 e.压力差:外窗室、内外表面所受到的空气压力的差值。当室外表面空气压力大于室内表面空气压力时,压力差定为正值,反之定为负值。

    (2) 检测项目

    a.变形检测     检测试件在逐步递增的风压作用下,测试杆件相对面法线挠度的变化,得出检测压力差 P1。

    b.反复加压检测     检测试件在压力差 P2(定级检测时)或 P2’(工程检测时)的反复作用下, 是否发生损坏和功能障碍。

    c.定级检测或工程检测     检测试件在瞬时风压作用下,抵抗损坏和功能障碍的能力。

    定级检测是为了确定产品的抗风压性能分级的检测,检测压力差为 P3,P3=2.5P1。 工程检测是考核实际工程的外门、窗能否满足工程设计要求的检测。检测压力差为 P3’。 工程检测:当工程设计值小于或等于 2.5P1 倍时,才按工程检测进行。

    (3)抗风压性能检测装置,见下图6-1。

    (4) 检测结果的评定包括变形检测的评定、反复加压检测的评定、定级检测的评定、三试件综合评定。

    (5) 分级建筑外窗抗风压性能分级表见表6.1。

    6.2 建筑门窗的气密性能

    气密性能即外门、窗在关闭状态下,阻止空气渗透的能力。门窗的气密性和建筑物周围的自然环境、人为环境和生活空间有密切关系,它直接影响隔声、保温和防尘效果。

    门窗的气密性能也直接影响能源的消耗。在冬季为“冷风渗透”,在夏季为“热风渗透”。门窗的缝隙也是影响门窗隔音性能的重要因素之一。当厚度相同的玻璃隔声性能一定时,门窗隔声性能的变化,则完全由门窗构造的缝隙大小而不同,即缝隙小的门窗性能较好。

    门窗的气密性能对保温也至关重要。据统计,在建筑物的热损失中,通过门窗的热损失约为整个建筑物的40%,而通过缝隙的热损失占整个门窗热损失的50%左右,增加门窗的气密性能对减少热损失、提高保温效果具有很大作用。

    同时,门窗的缝隙又是室外灰尘渗入室内的唯一通道,提高门窗的有效密封对防止灰尘的侵入具有明显的效果。

    因此,影响门窗气密性能的原因为缝隙、压力差、温度三大要素。

    6.2.1外窗气密性能分级及检测

    现行国家标准“建筑外窗气密性能分级及其检测方法”(GB/T7107-2002)适用于建筑外窗的气密性能分级及其检测方法。检测对象只限于窗试件本身,不涉及窗与围护结构之间的接缝部位。至于建筑外门的气密性能及其检测方法,这里就不做介绍,具体可见GB/T13686中相关规定。

    (1)检测使用的术语定义

    a.标准状态:标准状态条件为温度293K(20℃);压力101.3KPa,空气密度1.202Kg/m3。

    b.整窗空气渗透量:在标准状态下,单位时间通过整窗的空气量。单位为立方米每平方米每小时(m3/h)。

    c.开启缝隙长度:外窗开启扇周长的总和,以内表面测定值为准。如遇两扇相互搭接时,其搭接部分的两段缝隙长按一段计算。

    d.单位缝长空气渗透量:在标准状态下,单位时间通过单位缝长的空气量。单位为立方米每米每小时(m3/(m*h))。

    e.单位面积空气渗透量:单位时间通过单位面积的空气量。单位为立方米每平方米每小时 (m3/(m2*h))。

    f.压力差:外窗室内、外表面所受到的空气压力的差值。当室外表面空气压力大于室内表面时,压力差定为正值,反之定为负值。

    (2)检测项目

    检测试件的气密性能。以在 10Pa压力差下的单位缝长空气渗透量或单位面积空气渗透量进行评价。气密性能检测装置。

    (3) 分级

    a.分级指标:采用压力差为10Pa时的单位缝长空气渗透量和单位面积空气渗透量作为分级指标。

    b.分级指标值。

    6.3 建筑门窗的水密性能

    防止雨水渗漏是建筑外窗的基本功能之一。建筑门窗在使用过程中,同时受到风雨作用,雨水通过外窗孔缝渗入室内,会沾湿窗台和墙壁,浸染房间内部装修和室内物品,不仅影响房间的正常使用并且使居民在心理上形成不能满足建筑基本要求的不安全感。雨水流入窗框型材中,如不能及时排出,在冬季有将型材冻裂的可能。长期滞留在型材腔内的积水还会腐蚀金属材料、五金配件,影响正常启闭,缩短门窗的寿命,因此外窗或门阻止雨水渗漏的功能是十分重要的。

    6.3.1雨水渗漏的主要原因

    门窗发生雨水渗漏须具有三大要素:①存在缝隙或孔洞;②存在雨水;③在门窗缝隙或孔洞的两侧存在压力差。要防止雨水渗漏必须使上述三大要素不同时存在。因此,门窗缝隙的集合形状、尺寸和暴露状况;雨水大??;门窗内外压力差都直接影响雨水渗漏性能的好坏。

    6.3.2外门、窗水密性能分级及检测

    现行国家标准“建筑外窗水密性能分级及其检测方法”(GB/T7108-2002)适用于建筑外窗的水密性能分级及其检测方法。检测对象只限于窗试件本身,不涉及窗与围护结构之间的接缝部位。至于建筑外门的水密性能及其检测方法,这里就不做介绍,具体可见GB/T13686中相关规定。

    (2) 检测使用的术语定义 a.水密性:关闭着的外窗在风雨同时作用下,阻止雨水渗透的能力。 b.严重渗漏:雨水从窗外持续或反复渗入窗内侧,喷溅或溢出试件界面。 c.压力差:外窗室内、外表面所受到的空气压力的差值。当室外表面空气压力大于室内表面时,压力差定为正值,反之定为负值。 d.严重渗漏压力差值:试件发生严重渗漏时的压力差值。 e.淋水量:试件表面保持连续水膜时单位面积所需的水流量。

    (3) 水密性能检测装置。

    (4) 检测值的处理

    记录每个试件严重渗漏时的检测压力差值。以严重渗漏时所受压力差值的前一级检测压力值作为该试件水密性能检测值。如果检测至委托方确认的检测值尚未渗漏,则此值为该试件的检测值。三试件水密性检测值综合方法为:将最高值降至比中间值高两个检测压力级后,再进行算术平均。(3个检测值中,较小的两值相等时,其中任一值可视为中间值)。

    最后,以此三樘窗的综合检测值向下套级。综合检测值应大于或等于分级指标值。

    (5) 分级

    a.分级指标:采用严重渗漏压力差的前一级作为分级指标。

    b.分级指标值,建筑外窗水密性能分级。

    6.4 建筑门窗的保温性能

    对于在严寒和寒冷地区的建筑,在门窗的多种使用功能中,保温功能占有突出的地位,这是因为门窗的保温性能明显地影响建筑物的采暖能耗及室内正常的生活环境。如果门窗的保温性能不佳,通过门窗的传热热损失和通过门窗缝隙的空气渗透热损失就会显著增加,不但引起采暖能耗增加,而且会引起室温剧烈波动及人体感觉不适。

    对于在炎热和温暖地区的建筑,在门窗的多种使用功能中,隔热功能占有突出的地位,这是因为装有空调的建筑,门窗的气密性和热阻值,对太阳辐射热的阻隔能力对门窗隔热具体决定性意义.如果门窗的隔热性能不佳,就会引起空调制冷能耗增加及室内温度上升,影响人体正常生活与工作效率。

    通过门窗热量损耗的途径有三个:

    a. 通过门窗框扇及玻璃的热传导;

    b. 通过玻璃的辐射,造成的热吸收与损失;

    c. 通过门窗缝隙的空气对流而传递热量。

    6.4.1建筑外窗保温性能分级及其检测

    现行国家标准“建筑外窗保温性能分级及其检测方法”(GB/T8484-2002)适用于建筑外窗的保温性能检测和分级。

    至于建筑外门的保温性能及其检测方法,这里不做介绍,具体可见GB/T16729中相关规定。

    (1) 检测使用的术语定义

    a.保温性能:在窗两侧存在空气温差条件下,窗阻抗从高温一侧向低温一侧传热的能力。窗的保温性能用传热系数K表示。

    b.传热系数K:在稳定传热条件下,外窗两侧空气温差为1K,单位时间内,通过单位面积的传热量,以W/(m2·K)计。

    c.热导率(Λ):稳定状态下,通过物体的热流密度除以物体两表面的温度差,以W/(m2·K)计。

    (2) 分级

    a.分级指标:采用传热系数K值作为保温性能分级指标。 b.分级指标值K,建筑外窗保温性能分级见表6.4。

    6.5 建筑门窗的隔声性能

    隔声性能即声音通过门窗,音的强度衰减多少的数值,就是门窗隔声性能的衡量尺度。音的强度等级用分贝(dB)来表示。

    建筑门窗的隔声效果与门窗玻璃的厚度、门窗的层数、层间的距离,安装的结构形成,门窗框扇间隙大小(或密封程度)以及噪音的频率有关。

    6.5.1外窗空气声隔声性能分级及检测现行国家标准“建筑外窗空气声隔声性能分级及其检测方法”(GB/T8485-2002)适用于建筑外窗的空气声隔声性能分级及检测。至于建筑外门的空气声隔声性能及其检测方法,这里就不做介绍,具体可见GB/T16730中相关规定。

    (1) 定义

    a.计权隔声量     

    将测得的构件空气声隔声量频率特性曲线与GBJ121规定的空气声隔声参与去点按照规定的方法相比较而得出的单值评价量,用Rw表示。单位为dB,取整数。

    (2) 分级

    a.分级指标值以窗的空气声隔声性能的单值评价值Rw 作为分级指标值。

    b.建筑外窗空气声隔声性能分级见表6.5。

    6.6 建筑门窗的采光性能

    建筑外窗的采光性能是在漫射光照射下透过光的能力。室内采光环境分为天然采光和人工照明两种。建筑外窗研究和探讨是天然采光。良好的采光环境是保证进行正常工作、学习和生活的必要条件。建筑外窗的采光性能的优劣不仅对工作效率有着明显的影响,而且直接影响到人们的视力健康。

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